El Poder del Sol en Alta Eficiencia

Al ofrecer productos y servicios, los horizontes de nuestro mercado pueden estar más cerca de lo que creemos. Para expandir nuestras oportunidades de desarrollo, encontrar una nueva forma de ejecutar una solución o aplicar una herramienta conocida también es una opción.

Previamente compartimos una de nuestras instalaciones de sistemas de bombeo de alta eficiencia y abordamos su funcionamiento. Por otro lado, nuestra experiencia en campo nos ha llevado a observar cómo cada vez se vuelve mayor la necesidad de contar con sistemas de bombeo solar de capacidades superiores. ¿Es posible relacionar ambas soluciones para crear una oferta nueva?

La instalación en Durango, México

El Rancho Chombos en Villa Hidalgo, Durango es una de las granjas más importantes de suministro de carne en la región lagunera de México. Sus requerimientos buscan suministrar los abrevaderos de la granja que ocupan un total de 50 metros cúbicos diarios de agua a Carga de 410 pies, bajo las siguientes especificaciones del sistema:

Profundidad del Pozo: 116 metros
Nivel Estático: 7 metros
Nivel Dinámico: 72 metros
Longitud de la Tubería en la Superficie: 1,600 metros
Diámetro de la Tubería: 3”
Elevación Vertical desde la Superficie: 40 metros
Flujo de agua: 48 GPM

Tomando en cuenta que los sistemas de bombeo solar tradicionales favorecen la disminución de costos energéticos, cuanto más frecuente sea la operación de la bomba, mayor es la oportunidad de generar ahorros por parte del proyecto. Al integrar un sistema de Alta Eficiencia Franklin Electric en aplicaciones de pozo profundo, podemos mejorar también el desempeño de aplicaciones solares.

Por su amplia experiencia en instalaciones de bombeo solar, en este proyecto, MOBE – Motores, Bombas y Equipos decidió ofrecer una alternativa diferente, pero, sobre todo, de eficiencia superior. Es así que nos complace compartir su iniciativa y resultados como pioneros en México y Latinoamérica.

La Configuración del Sistema

La configuración hidráulica instalada consistió en 2 series en paralelo, cada una incluyendo 18 paneles, con suministro total de 7,800 watts que en suma permitieron la entrega estable de agua, incluso en días nublados. Es importante mencionar que, además de consultar las características eléctricas de los paneles, las condiciones de operación de los módulos solares dependerán de la irradiación solar y la temperatura que alcancen las celulas fotovoltáicas.

Su arreglo de paneles solares suministra energía en corriente directa a un controlador, que optimiza la entrada de voltaje y controla la frecuencia del motor para automatizar su operación. Como el sistema de Alta Eficiencia tradicional, este sistema incluye motor sumergible síncrono, rebobinable NEMA SS 304. Esta configuración es la mejor solución en aplicaciones donde un volumen constante de agua debe ser bombeo cada día a los tanques de almacenamiento.

Nuestro motor de Alta Eficiencia opera a velocidad sincrónica sin pérdidas en el rotor, lo que le permite trabajar en el Mejor Punto de Eficiencia bajo condiciones de flujo variable como sucede en el caso de aplicaciones de bombeo solar. Gracias a su diseño, el motor reduce los costos de energía un 20% adicional mientras que extiende la vida de su equipo. En respuesta al flujo y carga demandada (50,000 litros por día @ 410 Pies) se instaló como equipo de bombeo nuestra Serie Radial: 50FA7S6-PE.

Considere que sí podrá apoyarse en las recomendaciones que le ofrece nuestro FE Select para obtener mayor detalle sobre las condiciones de su zona. Es importante aclarar que dado que el uso de nuestro Sistema de Alta Eficiencia no se ofrece directamente bajo la oferta SolarPAK, el selector no arrrojará esta como una solución. Para más información y apoyo en el dimensionamiento de su sistema, háganos llegar sus dudas o comentarios a través de su Ingeniero de Ventas o Gerente de Territorio Franklin Electric.

Cuando dichos sistemas son diseñados e instalados de forma adecuada, se mantendrán en operación a partir de  la irradiación solar ofreciendo el suministro de agua confiable que las comunidades requieren en aplicaciones remotas. Este caso de estudio presenta una solución que, a criterio de nuestro distribuidor y su usuario final, “superó sus expectativas de servicio”.

Gracias a nuestros aliados en MOBE por la confianza en estas iniciativas de proyectos que nos permiten continuar Expandiendo nuestros Horizontes hacia nuevas aplicaciones donde Movemos Agua, Revolucionamos Latinoamérica.

¿Cuál es su forma de Revolucionar su negocio?

 

¿Sabes cómo opera un Sistema de Alta Eficiencia?

En consideración de nuestro medio ambiente y las favorables tendencias hacia el ahorro de energía como objetivo, Franklin Electric ha ofrecido un sistema integral sumergible de Alta Eficiencia (HES por sus siglas en Inglés, High Efficiencty System) respondiendo ante proyectos que requieren potencias entre 5 – 50 HP. El sistema opera mediante un motor sumergible de imanes permanentes en 6” construido en acero inoxidable 304SS. Su innovador diseño y tecnología es reforzado con el ya conocido sistema de sellado SandFighter™. Dicho equipo es controlado por un variador de frecuencia optimizado para motores sumergibles, que cuenta con protección IP66 y se acompaña por un filtro de salida.

Un gran número de estos sistemas, están funcionando con éxito en campo alrededor del mundo y en esta ocasión, le presentamos los detalles de una de estas instalaciones y su puesta en marcha.

Situación Inicial
Con el apoyo de la municipalidad de agua local, Franklin Electric instaló y puso en marcha un sistema de Alta Eficiencia de 20 HP. La instalación es operada desde una central de control. Anteriormente contaban con una bomba sumergible de 10 etapas que ofrecía 265 GPM acoplada a un motor sumergible asíncrono junto a una camisa de enfriamiento instalados a una profundidad de 31 metros. El pozo cuenta con ademe de 16 pulgadas y profundidad total de 50 metros.

Debido a los requerimientos y a las características geológicas como la calidad del agua y el rendimiento de los pozos, se requiere  entregar constantemente 1,800 GPM a un tubo colector. Dependiendo de los pozos adicionales conectados a la tubería de conducción principal, la carga dinámica total o cabeza entregada varía entre 57 hasta 91 metros. Dado que estos puntos de trabajo no están en la curva, el flujo de agua tiene que ser estrangulado mecánicamente. Durante el año previo a la instalación, la bomba operó un promedio de 200 horas por mes consumiendo 25 HP.

La Nueva Instalación
Una bomba existente de 5 etapas y 175 GPM junto con su camisa de enfriamiento fue instalada con un Sistema de Alta Eficiencia Franklin Electric a 31 m de profundidad.  A una velocidad de rotación de 48 Hz, la bomba recién elegida cumple con precisión el punto de trabajo “A” de 175 GPM a 91 metros.

La referencia de proceso o “set-point” pre-ajustada de 175 GPM (leída por el flujometro digital existente) ajusta la velocidad del motor para que en caso de cambios en las condiciones operativas (carga dinámica bombeo), mantener el flujo estable. El punto de servicio “B” necesita 39 Hz para cumplir 175 GPM a 57 m. Conforme a la reducción en la velocidad de rotación, la curva de eficiencia se “mueve” hacia la izquierda, dando como resultado una eficiencia hidráulica mejorada en comparación con la carga nominal.

Ambos puntos de operación ahora pueden cumplirse con una potencia entregada que varía entre 10 y 20 HP.

¿Qué ofrece el sistema?

  • Ahorro de hasta 20% en energía alcanzable en aplicaciones de demanda variable*
  • Eficiencia del motor hasta un 13% por encima de la tecnología asíncrona**, por su excelente comportamiento a carga parcial
  • Mayor durabilidad de su sistema al reducir significativamente el calentamiento de su motor
  • Compatibilidad con su bomba Franklin Electric de selección de acuerdo a la aplicación deseada
  • Puesta en marcha sencilla gracias a los preajustes del variador específicos para cada aplicación, intuitiva interfaz del usuario y software propio de Franklin Electric

*Ahorro estimado dependiendo de la aplicación.
**La eficiencia varía dependiendo de la capacidad del motor.

Conclusión
Debido a este nuevo método de funcionamiento, la bomba ahora trabaja con una potencia de entrada promedio de 14 HP. Así, el consumo de energía se reduce a la mitad (~ 80% de reducción causada por el control de velocidad y ~ 20% debido a la nueva tecnología de motor). El impacto en ahorro energético generado por la tecnología del motor se explica por una excelente eficiencia constante en toda la gama de rendimiento, así como componentes electrónicos perfectamente equilibrados.

¿Su negocio ofrece soluciones de bombeo solar?
Conozca también nuestras instalaciones de Bombeo Solar de Alta Eficiencia.

Para más información, háganos llegar sus dudas o comentarios a través de su Ingeniero de Ventas o Gerente de Territorio Franklin Electric.